張耀芳

摘要：我國公路事業(yè)迅速發(fā)展，不僅促進(jìn)了交通的發(fā)展，也拉動(dòng)了我國的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。瀝青路面是公路路面最常使用的形式，然而隨著公路通車量的逐年遞增，車輛堵塞和擁擠對(duì)公路造成磨損、破壞，且瀝青路面逐漸出現(xiàn)裂縫、坑槽等病害現(xiàn)象，嚴(yán)重影響公路的正常運(yùn)行。文章對(duì)瀝青路面設(shè)計(jì)及路面病害的應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；路面設(shè)計(jì)；路面病害；公路事業(yè)；交通運(yùn)輸 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U416 文章編號(hào)：1009-2374（2016）29-0097-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.29.043

近年來，我國交通運(yùn)輸業(yè)高速發(fā)展，隨之增加了公路工程建設(shè)項(xiàng)目。在公路工程施工建設(shè)中，瀝青混凝土具有良好的性能以至于被廣泛應(yīng)用于公路建設(shè)中，然而，瀝青路面在使用一段時(shí)間后，逐漸產(chǎn)生了一些路面病害，不僅增加了公路維修的工作量，而且為行車帶來了巨大隱患，嚴(yán)重影響了公路的正常運(yùn)營。

1 瀝青路面設(shè)計(jì)

1.1 瀝青路面

瀝青路面主要是指在礦質(zhì)材料中摻入公路使用的瀝青材料鋪設(shè)建筑的各類路面。瀝青路面不僅提高了鋪路時(shí)用粒料抵抗行車以及自然因素對(duì)于路面產(chǎn)生損害的能力，而且使公路路面更加整潔平整、經(jīng)久耐用。瀝青路面是現(xiàn)代公路建設(shè)中廣泛使用的主要路面結(jié)構(gòu)和形式，且瀝青路面因其在成本、效率、性能等方面獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)普遍應(yīng)用于各個(gè)等級(jí)的公路中，成為目前我國鋪筑面積最多的路面結(jié)構(gòu)。

1.2 瀝青路面設(shè)計(jì)

瀝青路面設(shè)計(jì)主要是指在公路瀝青路面建設(shè)前期準(zhǔn)備階段，合理地利用科學(xué)技術(shù)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾硎侄卧跒r青路面設(shè)計(jì)時(shí)使其消除瀝青路面的病害，注重對(duì)于裂縫、坑槽等病害現(xiàn)象進(jìn)行分析研究，設(shè)計(jì)出預(yù)防病害、應(yīng)對(duì)病害的相關(guān)方法，以確保瀝青路面設(shè)計(jì)達(dá)到對(duì)瀝青路面性能和質(zhì)量的保證。瀝青路面的廣泛應(yīng)用提高了公路建設(shè)，在對(duì)瀝青路面進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需全面綜合性地設(shè)計(jì)合理方案，使其一次性地達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保質(zhì)量合格過關(guān)，減少路面病害的產(chǎn)生。

2 瀝青路面設(shè)計(jì)的方法及價(jià)值

2.1 國外瀝青路面設(shè)計(jì)方法

國外常見的瀝青路面設(shè)計(jì)方法就是基于力學(xué)和經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法，主要是通過分析瀝青路面結(jié)構(gòu)在環(huán)境、車輛荷載等相關(guān)作用下所發(fā)生的有關(guān)于位移、應(yīng)變、應(yīng)力等相關(guān)力學(xué)反應(yīng)量，結(jié)合調(diào)查分析資料顯示，構(gòu)建各種路面性能在力學(xué)反應(yīng)量之間的性能模型，計(jì)算路面產(chǎn)生的位移值、應(yīng)變值和應(yīng)力值，設(shè)計(jì)出合理的路面結(jié)構(gòu)，而后將其應(yīng)用于實(shí)踐中。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法就是觀測(cè)使用道路或試驗(yàn)路段的路面情況，建立路面性能、軸載大小等荷載作用以及材料性質(zhì)、路面厚度等經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，為經(jīng)驗(yàn)法提供更多的參數(shù)驗(yàn)證，而后通過觀察并計(jì)算數(shù)據(jù)，得出更有效的設(shè)計(jì)方案。

2.2 國內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法

我國的瀝青路面設(shè)計(jì)方法主要是參考英荷殼牌法設(shè)計(jì)理論，由于瀝青路面的主要破損原因是由于路基土、粒料層的過量永久變形以及瀝青面層的疲勞開裂造成的，因此我國研究者將瀝青路面看成一種多層彈性體系，層面使用瀝青混凝土材料，基層采用粒料材料，將材料性質(zhì)保持同向同質(zhì)性，遵循層底拉應(yīng)力等效原則、原規(guī)范彎沉等效原則，結(jié)合多層彈性理論分析拉應(yīng)力，計(jì)算出相應(yīng)參數(shù)，設(shè)計(jì)出剛度大、整體性強(qiáng)的設(shè)計(jì)方案。

2.3 瀝青路面設(shè)計(jì)的價(jià)值

2.3.1 質(zhì)量價(jià)值。瀝青路面設(shè)計(jì)是瀝青路面形成的第一個(gè)重要性階段，具有指導(dǎo)控制瀝青路面施工的功能。瀝青路面設(shè)計(jì)在施工前對(duì)其進(jìn)行勘察研究，分析各項(xiàng)參數(shù)，得出最為合理高效的設(shè)計(jì)方案，確保瀝青路面性能，提高瀝青路面工程的質(zhì)量和保障，確保瀝青路面質(zhì)量的高效，更好地開展公路建造。

2.3.2 技術(shù)價(jià)值。瀝青路面設(shè)計(jì)有效地提高了瀝青路面工程的技術(shù)水平，計(jì)算出瀝青路面所能承受的車輛荷載、環(huán)境變化等應(yīng)力值，使瀝青路面更能適應(yīng)現(xiàn)階段的交通壓力，并有效地防范路面病害所產(chǎn)生的不利影響，確保瀝青路面的技術(shù)性能。

2.3.3 安全價(jià)值。瀝青路面設(shè)計(jì)是通過科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)水平，經(jīng)過檢測(cè)勘察路面狀況，分析路面行駛過程中乘駕人員的舒適度，依照所得參數(shù)計(jì)算出相關(guān)合理數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)出提高乘駕人員的行車舒適度以及降低行車隱患的合理設(shè)計(jì)方案，確保公路運(yùn)行的安全可靠。

3 瀝青路面病害

3.1 瀝青路面常見病害類型

在瀝青路面工程施工期間，常見的路面病害有裂縫、坑槽、沉陷等，裂縫是最為常見的一種類型。這些路面病害的存在嚴(yán)重影響公路的整體性與穩(wěn)定性，破壞公路外觀，還對(duì)行車安全造成嚴(yán)重影響，因此對(duì)于瀝青路面病害應(yīng)注重并提出相應(yīng)的解決措施予以解決。

3.2 瀝青路面病害成因

3.2.1 裂縫成因。公路半剛性基層在非荷載的作用下，由于干縮和溫縮的原因極易產(chǎn)生裂縫，這主要是由于瀝青路面基層水泥劑量高并產(chǎn)生水化作用，且與含水量、礦物成分、環(huán)境溫度等原因具有密切聯(lián)系。除了一些自然原因，還包括施工、管理等方面處理不當(dāng)、交通荷載的反復(fù)作用、路面結(jié)構(gòu)的承載力等因素，都能造成瀝青路面的裂縫現(xiàn)象。

3.2.2 車轍成因。由于高溫高壓以及車輛荷載的作用致使瀝青路面的車轍發(fā)生永久性變形，公路瀝青路面的支撐力度以及抗壓度降低，所選用的瀝青材料不合乎標(biāo)準(zhǔn)，承受交通壓力過大，車轍現(xiàn)象極易呈現(xiàn)。施工企業(yè)必須確保瀝青路面結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)高于交通承受力，確保公路交通的安全。

3.2.3 沉陷成因。沉陷現(xiàn)象主要是瀝青路面因分布不均勻、受自然因素影響以及車輛荷載的反復(fù)作用下導(dǎo)致的瀝青路面局部沉陷，雖然不會(huì)破壞路面，但降低了行車的舒適度。公路工程在施工過程中應(yīng)因地制宜，結(jié)合實(shí)際情況，均勻應(yīng)用材料，確保路面的受力均勻，提高公路的安全穩(wěn)定運(yùn)行以及行車舒適度。瀝青路面屬于剛性結(jié)構(gòu)，路基屬于相對(duì)柔性結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)上性質(zhì)的巨大差異會(huì)完全導(dǎo)致在相同荷載作用下，路基與路面二者之間產(chǎn)生差異變形，出現(xiàn)沉陷，導(dǎo)致瀝青路面的破損程度提高。

3.2.4 坑槽成因?？硬郜F(xiàn)象的主要原因就是混合物黏結(jié)性能的下降，車輛荷載的反復(fù)作用的影響下導(dǎo)致瀝青路面的集料剝落，從而形成路面局部坑槽現(xiàn)象?？硬郜F(xiàn)象的產(chǎn)生不僅由于車輛荷載作用，還會(huì)受到水害、結(jié)構(gòu)層的厚薄不一、集料黏附性能較差等因素影響，當(dāng)下雨時(shí)，雨水由瀝青路面的空隙中滲入基層，導(dǎo)致基層水分難以排出，從而造成松散坑槽現(xiàn)象的產(chǎn)生。

4 瀝青路面病害的應(yīng)對(duì)措施

4.1 裂縫病害的治理

針對(duì)于裂縫的治理，可以采用銑刨、灌縫、鋪設(shè)玻纖格柵這三種治理方式。在面對(duì)較為嚴(yán)重的縱向裂縫采用銑刨的處治方法，對(duì)于上基層局部橫向裂縫應(yīng)采取灌縫處治方法，先對(duì)裂縫進(jìn)行沖刷，確保干凈無雜物，而后使用乳化瀝青進(jìn)行灌縫處理，如若裂縫的寬度較寬，需灌純?yōu)r青并鋪設(shè)玻纖格柵，確保裂縫的有效治理。針對(duì)于水泥劑量的使用應(yīng)在有限值內(nèi)，選用水化熱較低的水泥進(jìn)行瀝青砼的配制，并加厚公路基層，提高瀝青路面對(duì)于車輛荷載的承載力。

4.2 車轍病害的治理

車轍病害主要是由于高溫高壓以及車輛荷載的作用導(dǎo)致的瀝青路面車轍的永久性變形。因此，在瀝青路面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選用性能較好的抗車轍劑，提高相應(yīng)的施工工藝技術(shù)，結(jié)合公路實(shí)際情況進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整。除了使用性能較好的抗車轍劑，也可以通過選用稠度較大的石油瀝青或天然瀝青來治理車轍病害，提高瀝青路面的抗車轍性能。

4.3 沉陷病害的治理

沉陷病害是由于瀝青路面分布不均勻、受自然因素以及車輛荷載的反復(fù)作用影響而導(dǎo)致的。在治理沉陷病害的設(shè)計(jì)中，應(yīng)按照嚴(yán)格要求選取填料以及壓實(shí)度，在確定所設(shè)計(jì)瀝青路面厚度的前提下確定基層和底基的厚度，提高瀝青路面的剛度，加強(qiáng)路基基底的處理，嚴(yán)格控制壓實(shí)度，減少車輛荷載的反復(fù)作用所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)層的破壞，確保瀝青路面的平整性。由于瀝青路面的局部密實(shí)性較低，因車輛荷載作用導(dǎo)致路面局部沉降變形，又經(jīng)過雨水的滲入侵蝕，使得沉降現(xiàn)象更加嚴(yán)重。因此做好瀝青路面的排水工作，采取只疏不堵的原則，加強(qiáng)路面排水設(shè)計(jì)，防止雨水聚集流入地基。

4.4 坑槽病害的治理

由于瀝青路面中混合物的黏結(jié)性能下降，在車輛荷載的反復(fù)作用影響下導(dǎo)致瀝青路面的集料剝落，從而形成路面局部坑槽現(xiàn)象，且瀝青路面的結(jié)構(gòu)層是密集配，需要消除水害，做好路面排水工作，及時(shí)清除路面積水。針對(duì)于坑槽病害，不僅要做好瀝青路面排水工作，還要加強(qiáng)瀝青層的厚度均勻達(dá)標(biāo)，提高碾壓密實(shí)的工作效率，盡量選取堿性集料，加強(qiáng)瀝青與集料的黏結(jié)性能，并進(jìn)行瀝青混合物的熱拌熱鋪，確保瀝青路面坑槽病害的有效治理。

5 結(jié)語

瀝青路面具備許多優(yōu)點(diǎn)，也存在些許不足之處，瀝青路面設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，是工程高質(zhì)量、高效率的保障，瀝青路面設(shè)計(jì)的程度決定著瀝青路面建造的程度。加強(qiáng)瀝青路面設(shè)計(jì)，結(jié)合實(shí)際參數(shù)以及路面情況制定嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的路面設(shè)計(jì)，有效控制質(zhì)量造價(jià)以及瀝青路面病害的防治，確保公路工程的建造。本文針對(duì)瀝青路面的設(shè)計(jì)以及所存在的病害進(jìn)行深入分析研究，并針對(duì)瀝青路面病害提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，確保公路瀝青路面工程質(zhì)量的全面提高。

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（責(zé)任編輯：小 燕）